Aplikasi busa logam

Umumnya, sifat mekanik busa logam menurun dengan peningkatan porositas, dan konduktivitas listrik dan konduktivitas termalnya juga menurun secara eksponensial. Ketika busa logam berada di bawah tekanan, karena peningkatan area gaya dan efek pengerasan regangan material yang disebabkan oleh runtuhnya pori-pori, busa logam memiliki karakteristik penyerapan energi dampak yang sangat baik.

Berbagai logam dan paduan dapat digunakan untuk menyiapkan bahan logam busa, seperti perunggu, nikel, titanium, aluminium, stainless steel, dll. Karena kepadatan rendah, porositas tinggi, dan luas permukaan spesifik yang besar dari busa logam, ia memiliki karakteristik yang sangat baik yang tidak dimiliki logam non-busa: seperti kinerja redaman yang baik, permeabilitas fluida yang kuat, kinerja akustik yang sangat baik, dan konduktivitas termal rendah dan konduktivitas listrik, dll. . Sebagai jenis baru bahan fungsional, ia memiliki berbagai kegunaan dalam elektronik, komunikasi, industri kimia, metalurgi, mesin, konstruksi, transportasi, dan teknologi kedirgantaraan.

Bahan elektroda

Dengan pesatnya perkembangan peralatan listrik kelas atas (komputer portabel, telepon tanpa kabel, dll.), Konsumsi baterai isi ulang yang dapat digunakan kembali dengan kapasitas spesifik volume tinggi dan kapasitas spesifik berkualitas tinggi juga meningkat. Busa logam dengan porositas tinggi (>95%) menawarkan tempat untuk meningkatkan sifat baterai ini. Misalnya, ketika busa nikel yang dihasilkan oleh elektrodaposition digunakan sebagai bahan elektroda untuk elektroda baterai Ni-Cd, elektroda memiliki pemisahan gas-cair yang baik, tegangan lebih rendah, efisiensi energi dapat ditingkatkan sebesar 90%, kapasitas dapat ditingkatkan sebesar 40%, dan pengisian cepat dimungkinkan. , Dalam industri baterai, baterai nikel-kadmium, baterai nikel-hidrogen, dan baterai alkalin isi ulang cenderung menggunakan busa nikel sebagai pelat positif dan negatif untuk meningkatkan kapasitas, yang merupakan terobosan dalam industri baterai. Parameter kinerja busa nikel untuk elektroda baterai telah dipelajari secara mendalam.

Katalisator

Dalam reaksi kimia, terutama dalam reaksi kimia organik, katalis sering memainkan peran yang sangat penting. Semakin besar luas permukaan katalis, semakin baik. Porositas yang tinggi membuat logam busa memiliki luas permukaan spesifik yang besar. Dalam industri kimia, busa nikel dapat langsung digunakan sebagai katalis nikel. Atau nikel berbusa dapat dibuat menjadi pembawa katalis, dan logam busa porositas tinggi sebagai pendukung dapat membuat katalis sangat tersebar dan memainkan peran yang lebih besar, dan kinerjanya jauh lebih unggul daripada pembawa katalis keramik.

Bahan Bantalan Tekanan Fluida

Busa logam dapat dipasang di pipa gas atau cair. Ketika tekanan fluida atau laju aliran di satu sisi berfluktuasi kuat, bahan busa logam dapat menyerap sebagian energi kinetik fluida dan menghambat penetrasi cairan, sehingga tubuh busa logam dapat dipisahkan. Fluktuasi di satu sisi sangat berkurang, dan efek ini dapat digunakan untuk melindungi instrumen presisi.

Bahan penyangga getaran mekanis

Ketika busa logam ditempatkan di sendi bagian getaran, deformasi elastis dari bahan busa berpori dapat menyerap sebagian dari energi dampak mekanis. Menurut laporan, penyerapan energi busa aluminium dengan rasio kepadatan 0,05 hingga 0,15 adalah 20 hingga 180 M J m, dan kemampuan penyerapan energi yang kuat memungkinkan untuk menggunakannya di bumper mobil dan bahkan roda pendaratan pesawat ruang angkasa. Ini juga dapat digunakan sebagai Pembuatan bumper untuk sistem transportasi angkat, lapisan penyerap energi untuk mesin penggiling, bahan yang dapat berubah bentuk di depan dan belakang kursi penumpang mobil untuk meningkatkan keselamatan, dan sifat redaman getaran yang sangat baik juga memungkinkan teknologi busa untuk roket dan mesin jet mendukung Material.

Bahan penyerap suara

Karena gelombang suara juga merupakan semacam getaran, ketika suara melewati busa logam, ia dapat menyebar dan mengganggu material, dan energi suara diserap oleh material, sehingga busa logam juga dapat digunakan sebagai bahan penyerap suara, yaitu bahan penyerap suara. Bahan penyerap suara ini menemukan aplikasi di pipa gas dan uap.

Tahan api, bahan tahan ledakan

Busa logam memiliki penetrasi cairan yang baik dan dapat secara efektif mencegah penyebaran api dan memiliki ketahanan api tertentu, sehingga dapat ditempatkan di pipa untuk mengangkut cairan atau gas yang mudah terbakar untuk mencegah penyebaran api, karena cairan berada di Ketika kecepatan transportasi meningkat, ia dapat terbakar (kecepatan suara akan menghasilkan tekanan sekitar 150 × 105Pa ketika mendekati batas ledakan). Percobaan menunjukkan bahwa: busa logam setebal 6mm dapat mencegah nyala api hidrokarbon terbakar dengan kecepatan 210m detik. Mekanisme kerja dapat dijelaskan Ketika gas atau partikel suhu tinggi dalam nyala api melewati bahan busa logam, panas diserap dan dihamburkan karena pertukaran panas yang cepat, sehingga suhu gas atau partikel turun di bawah titik pengapian, sehingga penyebaran api dicegah.

Bahan pendingin keringat spontan

Pendingin padat dilelehkan dan disusupi ke dalam kerangka berpori yang terbuat dari logam tahan panas. Ketika mengalami suhu tinggi, pendingin di dalam bahan akan meleleh dan menguap dan menyerap sejumlah besar energi panas, sehingga bahan dapat mempertahankan gas pendingin untuk jangka waktu tertentu. Pada tingkat suhu, cairan dan gas yang keluar akan membentuk film cair atau film gas di permukaan material, yang dapat mengisolasi material dari lingkungan suhu tinggi eksternal. Proses ini dapat dilakukan sampai pendingin habis. Karena mekanisme pendinginan setara dengan Bahan itu sendiri "berkeringat", sehingga disebut bahan pendingin yang bercita-cita tinggi.

Bahan pendingin yang berbeda

Pendinginan divergen adalah teknologi pendinginan canggih yang memaksa media pendingin gas atau cair untuk melewati bahan berpori, sehingga lapisan batas gas yang kontinu dan stabil dengan kinerja isolasi termal yang baik ditetapkan pada permukaan material untuk mengisolasi material dari aliran panas. terbuka untuk mendapatkan efek pendinginan yang sangat ideal. Ambil panel injektor ruang dorong mesin oksigen hidrogen-cair cair sebagai contoh: setelah menggunakan pendinginan yang berbeda, satu sisinya adalah hidrogen pada -150 ° C, dan sisi lainnya adalah gas pada 3500 ° C, dan suhu permukaan panas bahan hanya 80-200 ° C. Antara ° C, jumlah infiltrasi bahan berpori yang digunakan untuk pendinginan yang berbeda harus dikontrol secara akurat dalam kisaran yang wajar, dengan ventilasi seragam, pori-pori berliku-liku kecil, dan aliran media yang lancar, dan harus memenuhi persyaratan dasar sebagai bahan struktural tahan panas. Kekuatan, kekakuan dan ketangguhannya bagus, dan bahan dengan kinerja anti-oksidasi yang baik dipilih untuk mencegah oksidasi dan penyumbatan yang tidak disengaja.

Bahan filter

Busa logam disiapkan menjadi bentuk yang sesuai, dan dapat digunakan sebagai bahan filter untuk menyaring padatan atau suspensi dari cairan (seperti air, larutan, bensin, minyak pelumas, refrigeran, lelehan polimer). Bahan logam busa yang umum digunakan adalah perunggu atau stainless steel. Dalam cairan yang sangat korosif, logam mulia (misalnya Au) digunakan.